0引言
金杯汽车压力调节阀是金杯汽车制动系统最重要的部件之一。该部件的主要功能是自动调节制动系统的工作压力,防止气路过载,并向汽车轮胎充气。压力调节阀安装在金杯汽车通向后轮的制动管道中,可以随着载荷的变化调整通向后轮制动器的压力,使制动力分配更加理想,确保前轮比后轮更死亡,提高制动稳定性,同时在车辆载荷变化的情况下向汽车轮胎充气。一旦阀门不能正常工作,汽车制动系统不能保证,人们的生命安全将面临巨大威胁,因此如何确保压力调节阀阀体的加工精度尤为关键。本文基于ro-E软件CAD/CAM模块分别进行三维造型和虚拟加工过程模拟,模拟结果为提高调压阀体的加工工艺和加工精度提供了一定的技术支持。
1 调压阀结构
金杯汽车调压阀主要由调压阀体和阀体上方的阀盖组成。阀体内设有阀芯和阀芯套,阀芯上设有密封垫圈,阀芯内设有调压弹簧座和调压弹簧,阀芯套外自上而下依次设有弹簧、弹簧座Y形状密封圈。阀体上还有进气口和出气口,底部有排气口,排气口上有调节螺钉、防尘罩和防尘膜。阀盖看起来像一块方形钢板,中间有一个圆锥形凸台,周围有四个矩形组装孔。零件结构如图1所示。
图1
调压阀技术参数:
介质 空气
环境温度/℃: -40~ 100
介质温度℃-40~ 150
安全开启压力/安全开启压力/MPa 1.2 0.20
压力调节范围/MPa 0.06 0.40
切断压力/MPa 780~810
最大允许压力/MPa ≤2.5
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2 阀体加工工艺分析
图2 金杯调压阀平面图
从图2可以看出,零件的加工部分清晰,几何元素之间的关系清晰完整。阀体加工部位:进气孔为M22×1.5-7H深19mm螺纹和深21mm底孔。出气孔为M26×1.5-6H深16mm深22的螺纹mm底孔、C倒角。单向阀为M22×1.5-7H深15mm螺纹、60°宽2mm凹槽、深26.5mm内表面,15°凸台面以及R0.4倒角,表面粗糙度要求高Ra1.6。调压面为15°凸面。调压阀端面有φ50mm槽、φ47mm、φ46.5mm内孔、15°凸台面、(10.9±0.05)mm内端面以及φ21mm、φ20mm内孔。卸压面端面有φ38mm内孔、4.4mm内端面、15°内凸台和φ6mm孔。装配表面的加工精度要求较高Ra1.6.金刚刀需要使用,其余表面粗糙度为Ra3.2.硬质合金刀可用于加工。
33 虚拟加工过程模拟过程模拟过程
(1)制造模型
压力阀体制造模型是空白为铸件,除空间6平面平面要求外,其余表面无尺寸和表面粗糙度要求,阀体内部尺寸配合精度要求高,虚拟加工过程主要涉及阀成型表面精加工、曲面加工、槽加工、孔加工和内螺纹加工,阀体制造模型如图3所示。
图3 制造模型
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(2)加工过程和过程模拟
阀体的六个加工表面分别称为顶表面、底表面、前表面、后表面、左表面和右表面。底部加工分为三个过程:平面加工、孔加工和成型表面加工。注意刀具的选择,刀尖半径应小于最小过渡弧曲率半径,刀具轨迹和模拟过程如图4所示。前面只有一个平面加工过程,后面的加工是两个平面加工和型腔加工过程,刀具轨迹如图5所示。以上只有腔槽加工,左右加工分别为内孔精加工和内螺纹加工,模拟过程如图6所示。
(a)平面 (b)孔 (c)型腔
图4
(a)平面 (b)平面 (c)型腔
图5
(a)腔槽(b)内螺纹(c)内螺纹
图6 顶部-左右加工过程仿真
4 结语
金杯汽车压力阀阀体加工工艺多,成型表面加工精度要求高,本文主要通过六个成型表面9工艺虚拟模拟加工,结合零件数控加工工艺,更好地解决实际加工过程基准、加工精度差,大大缩短产品生产周期,提高产品加工质量。
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